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應用新聞

有效防止海水侵蝕設備,美科學家成功從海中提取氫燃料

  • 發佈日期:2019/3/22
  • 資料來源:科技新報
  • 點閱次數:1147次

 發布日期 2019 年 03 月 21 日 8:45 | 作者 Daisy Chuang | 

綠色製氫技術

目前化石燃料為主要提取氫氣方法,雖然轉換效率高達 80%,但一點也不環保,因此為改變現狀,美國科學家已為電化學水分解製氫法研製全新電極,除了可成功從海水提取氫氣與氧氣,人們還不用擔心海水會腐蝕電極。

在綠色製氫技術中,電化學水分解製氫是一項備受關注的方式,人們只要透過簡單而歷史悠久的電解概念,在水中放置陰陽兩極,通電後陰極就會產生氫氣,氧氣則會從陽極冒出。

只不過這種方法僅能用在純水中,對於某些國家或地區來說,淡水是相當珍貴的資源,大規模發展電化學水分解製氫可謂難加上難,對此,不少科學家決定將目光轉移到海洋,希望可從取之不盡用之不竭的海水中獲取新一代能源。

而團隊在成功從海中提取氫燃料之前,首先得解決海水侵蝕問題,海中氯化物(氯化鹽)含量相當高,會腐蝕電極致使設備壽命大打折扣。

目前史丹佛大學已找出解決辦法,透過在陽極覆塗帶有負電荷的塗層,可避免同為負電荷的氯化物接近陽極,不讓底層金屬被腐蝕。

團隊首先將鎳-鐵氫氧化物疊在塗有鎳泡沫的硫化鎳上,電極浸水通電後,鎳泡沫就會開始輸送電力給鎳-鐵氫氧化物,將海水分解成氫與氧,而硫化鎳則會變成帶有負電的薄膜,化身成保護陽極的盾牌。

論文主要作者 Michael Kenney 表示,假如沒有硫化鎳層,陽極的壽命只有短短的 12 小時,相較之下新型陽極可以運作超過 1,000 小時,且新型陽極也可以承受更大的電流,與過去研究相比,電流大小已提高近 10 倍,可進一步提高提取氫氣的速度。

且由於該設備也能產生氧氣,新技術除了可應用在氫燃料電池車、供暖,未來更可用於潛水或是潛艇設備中,潛水員不用浮上水面呼吸,人們再也不用為沒有氧氣而發愁。

史丹佛團隊則尚未公布轉換效率或是製氫量等數據,不過目前該團隊已打造出太陽能-製氫設備原型,已成功運用來自舊金山灣的海水來產生氫氣,Kenney 表示,人們也能用新設備從純水中提取氫與氧,應用範圍相當廣泛。

Stanford researchers create hydrogen fuel from seawater
(首圖來源:史丹佛大學)
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